(57)【要約】【課題】車両用信号記録再生装置において、無線周波数信号を収録した際における収録環境を、従来よりも精度よく再現する。【解決手段】データを記録するデータ記録部２０と、搭載される車両の周囲の環境における放送信号をアンテナ１１を介して受信するとともに、この受信した放送信号をＡ／Ｄ変換してデジタル化された放送信号を、データ記録部２０に記録する信号収録再生部１０と、車両の位置を検出するＧＰＳ３１と、車両の位置、移動方向および速度値を算出するための車速パルスセンサー４１、ジャイロセンサー４２および加速度センサー４３と、車両の移動情報（位置、移動方向、速度および時刻）を算出する車両位置計算表示部５０と、地図情報を出力する電子地図出力手段６０（地図情報出力手段）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録する記憶媒体と、
車両に搭載されて、該車両の周囲の環境における無線周波数信号を受信するとともに、この受信した無線周波数信号と、前記車両の位置、移動方向および速度値並びに時刻を含む移動情報とを、前記記憶媒体に対応付けて記録させる信号記録部と、
前記記憶媒体に記録された前記無線周波数信号を、該無線周波数信号と対応付けられた前記移動情報とともに再生する信号再生部と、を備えたことを特徴とする車両用信号記録再生装置。
【請求項２】
前記移動情報を取得する移動情報取得手段として、全地球測位システムと自立測位手段とを備え、前記全地球測位システムによって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たさないときは、前記自立測位手段により求められた移動情報を、前記無線周波数信号と対応付けられる移動情報として出力することを特徴とする請求項１に記載の車両用信号記録再生装置。
【請求項３】
前記信号記録部は、前記無線周波数信号の受信と前記移動情報の取得とを同期させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用信号記録再生装置。
【請求項４】
地図情報を出力する地図情報出力手段をさらに備え、
前記信号再生部は、前記記憶媒体に記録された前記移動情報を、前記地図情報出力手段から出力された前記地図情報に重畳して再生することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の車両用信号記録再生装置。
【請求項５】
前記車両に搭載され、前記無線周波数信号を受信するアンテナの向きと、前記車両の移動方向とが予め対応付けられていることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の車両用信号記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用信号記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＡＭ放送やＦＭ放送、地上アナログＴＶ放送、地上デジタルＴＶ放送、モバイル放送等の無線周波数信号の受信機の開発において、試作した受信機の性能評価は重要であり、特に車載を目的とした受信機は、移動環境下での性能評価、いわゆるフィールドテストが必須である。
【０００３】
しかし、フィールドテストは、準備と実施に多大な時間と労力を必要とし、効率よく行うことが難しい。
【０００４】
そこで、受信機が利用される実環境において無線周波数信号を受信記録（収録）し、この収録された無線周波数信号を、実環境とは異なる実験室内等において再生して、実環境の電波環境を再現する信号記録再生装置が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この技術によれば、記録された無線周波数信号を、実験室内等において何回も再生することができるため、電波環境を容易に再現することができる。
【特許文献１】特開平６−２６５５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、実環境において収録された無線周波数信号は、その収録時における信号自体の状態だけでなく、収録する側、すなわち無線周波数信号を受信する車両側の状態をも反映したものとなっている。
【０００７】
このため、収録された無線周波数信号を再生することにより実験室において再現された環境は、その収録時における車両側の状態にも依存したものとなっていることを勘案する必要がある。
【０００８】
また、この車両側の状態に依存しない環境を再現しようとすれば、その収録時の車両の状態を、再生時には相殺するなどの補正処理を行いたい場合もある。
【０００９】
特に、無線周波数信号の受信状態は、無線周波数信号を受信するアンテナの向きと車両の移動情報（特に速度や移動方向）との関係によって、大きく変動すると考えられる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、無線周波数信号を収録した際における収録環境を、従来よりも精度よく再現することができる車両用信号記録再生装置を提供するを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る車両用信号記録再生装置は、車両の周囲の環境における無線周波数信号を収録する際に、車両の位置だけでなく、車両の移動方向、速度値をも含む移動情報を同時に収録することにより、収録された無線周波数信号を再生する際に、車両のこれら移動情報を同時に再生して、無線周波数信号を収録した際の収録環境の再現精度を向上させるものである。
【００１２】
すなわち、本発明に係る車両用信号記録再生装置は、情報を記録する記憶媒体と、車両に搭載されて、該車両の周囲の環境における無線周波数信号を受信するとともに、この受信した無線周波数信号と、前記車両の位置、移動方向および速度値を含む移動情報とを、前記記憶媒体に対応付けて記録させる信号記録部と、前記記憶媒体に記録された前記無線周波数信号を、該無線周波数信号と対応付けられた前記移動情報とともに再生する信号再生部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成された本発明に係る車両用信号記録再生装置によれば、車両に搭載された信号記録部が、この車両の周囲の環境における無線周波数信号を受信するとともに、この受信時の、当該車両の位置、移動方向および速度値を含む移動情報を、受信した無線周波数信号と対応付けて記憶媒体に記録させることにより、無線周波数信号の受信時の受信環境を正確に記録することができ、このように記録された移動情報を、記録された無線周波数の再生時に信号再生部が、対応して再生することにより、無線周波数信号を収録した際の収録環境（特に車両の速度や移動方向）を、従来よりも精度よく再現することができる。
【００１４】
したがって、無線周波数信号の収録環境の変動要因を、精度よく、かつ容易に特定することができる。
【００１５】
本発明の車両用信号記録再生装置においては、前記移動情報を取得する移動情報取得手段として、全地球測位システム（ＧＰＳ）と自立測位手段（なお、自律測位手段ともいう。以下、同じ。例えば、車速センサ、ジャイロセンサおよび加速度センサなど。）とを備え、前記全地球測位システムによって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たさないときは、前記自立測位手段により求められた移動情報を、前記無線周波数信号と対応付けられる移動情報として出力するのが好ましい。
【００１６】
ＧＰＳは、高いビルが林立するような収録環境においては、衛星からの電波を直接受信するだけでなくビルで反射した間接波としても受信するマルチパス環境下での使用となって、取得される位置情報等の精度が低下する虞がある。また、ＧＰＳは、衛星方向の上空がビルや山等によって遮られたり、トンネル通過時においても、取得される位置情報、およびこの位置情報と所要時間とによって算出される速度値等の精度が低下する。
【００１７】
しかし、上述した好ましい構成の本発明に係る車両用信号記録再生装置によれば、移動情報を取得する移動情報取得手段として、ＧＰＳだけでなく、車両の外部からの信号（ＧＰＳからの電波信号）に頼らずに移動情報を検出することができる自立測位手段（例えば、車速センサ、ジャイロセンサおよび加速度センサ）をも備えているため、ＧＰＳによって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たさないときは、自立測位手段により求められた移動情報が無線周波数信号に対応付けられて記録され、これによって、ＧＰＳによる測定精度の低下によって、受信環境の再現精度が低下するのを防止することができる。
【００１８】
本発明の車両用信号記録再生装置においては、前記信号記録部は、前記無線周波数信号の受信と前記移動情報の取得とを同期させるのが好ましい。
【００１９】
このように好ましい構成の車両用信号記録再生装置によれば、信号記録部が、無線周波数信号の受信と移動情報の取得とを同期させることにより、無線周波数信号と移動情報との対応付けを容易にすることができる。
【００２０】
本発明の車両用信号記録再生装置においては、地図情報を出力する地図情報出力手段をさらに備え、前記信号再生部は、前記記憶媒体に記録された前記移動情報を、前記地図情報出力手段から出力された前記地図情報に重畳して再生するのが好ましい。
【００２１】
このように好ましい構成の車両用信号記録再生装置によれば、信号再生部が、無線周波数信号と対応付けられて記憶媒体に記録された車両の移動情報を再生する際に、この移動情報を、地図情報出力手段により出力された地図情報に重畳して再生するため、地図上で車両の移動方向や速度を、視覚的に再現することができ、直感的に理解し易くすることができる。
【００２２】
なお、本発明の車両用信号記録再生装置においては、無線周波数信号の収録の際に、移動情報に対応させて、信号記録部が、地図情報出力手段から出力された地図情報をも、記憶媒体に記録させるようにしてもよい。
【００２３】
本発明の車両用信号記録再生装置においては、前記車両に搭載され、前記無線周波数信号を受信するアンテナの向きと、前記車両の移動方向とが予め対応付けられているのが好ましい。
【００２４】
このように好ましい構成の車両用信号記録再生装置によれば、無線周波数信号と対応付けられて記録された移動情報のうち移動方向に基づいて、アンテナの向きを特定することができ、これにより、アンテナの向きと、収録された無線周波数信号の受信状態との対応関係を、無線周波数信号および移動情報の再現の際に、詳細に解析することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る車両用信号記録再生装置によれば、無線周波数信号を収録した際の収録環境を、従来よりも精度よく再現することができ、無線周波数信号の受信環境の変動要因を、精度よく、かつ容易に特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係る車両用信号記録再生装置について、図面を参照して説明する。
【００２７】
ここで、本実施形態は、無線周波数信号として、ラジオ音声などの放送信号（ＲＦ信号）を適用したものである。
【００２８】
本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００は、図１に示すように、データ（情報）を記録するデータ記録部２０（記憶媒体）と、搭載される車両の周囲の環境における放送信号をアンテナ１１を介して受信するとともに、この受信した放送信号をＡ／Ｄ変換してデジタル化された放送信号を、データ記録部２０に記録する信号収録再生部１０（信号記録部および信号再生部）と、当該車両の位置情報を検出するＧＰＳ３１と、当該車両の位置、移動方向および速度値を、ＧＰＳ３１のデータを用いずに自立的に算出するために車両に設けられた車速パルスセンサー４１、ジャイロセンサー４２および加速度センサー４３とを備え、これらＧＰＳ３１、車速パルスセンサー４１、ジャイロセンサー４２および加速度センサー４３によって検出された信号が入力されて、ＧＰＳ３１からの入力データと内蔵した時計の慶事情報とに基づいて当該車両の移動情報（位置、移動方向、速度）を算出し、並びに、車速パルスセンサー４１、ジャイロセンサー４２および加速度センサー４３からそれぞれ入力された車速、向きおよび加速度にしたがって、当該車両の移動情報（位置、移動方向および速度）を算出する車両位置計算表示部５０と、地図情報（電子化された地図データ）を出力する電子地図出力手段６０（地図情報出力手段）とを備えている。
【００２９】
ここで、ＧＰＳ３１は、上述したように車両の移動情報を求める第１の移動情報取得手段として機能する。
【００３０】
また、車速パルスセンサー４１、ジャイロセンサー４２、加速度センサー４３および車両位置計算表示部５０は、ＧＰＳ３１とは異なり、車両外部からデータを受けることなく、それらセンサー４１〜４３で検出された信号値にのみ基づいて当該車両の移動情報を算出する自立測位手段を構成しており、これらも、車両の移動情報を求める第２の移動情報取得手段として機能する。
【００３１】
そして、例えばトンネル内や地下道を走行していたり、衛星からの測位用電波を受けることができない状態のとき、あるいは、測位電波がビル等に反射して検出される等のマルチパス環境下にある場合など、ＧＰＳ３１によって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たさないときは、車両位置計算表示部５０が、ＧＰＳ３１によって得られた移動情報に代えて、上述した第２の移動情報取得手段である自立測位手段によって求められた移動情報を出力する。
【００３２】
なお、ＧＰＳ３１によって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たしているときは、車両位置計算表示部５０が、ＧＰＳ３１によって得られた移動情報を出力する。
【００３３】
信号収録再生部１０は、収録開始信号を車両位置計算表示部５０に送信することにより、放送信号をアンテナ１１により受信するタイミングと、車両位置計算表示部５０から移動情報が出力されるタイミングとを同期させ、これら同期して取得された放送信号と移動情報とは、対応付けられて、データ記録部２０に記録される。
【００３４】
アンテナ１１は、車両の移動方向すなわち車両の向きと予め対応した向きで車両に設置されており、車両位置計算表示部５０には、この車両の移動方向とアンテナ１１の向きとの対応関係が予め記憶されており、車両位置計算表示部５０は、車両の移動方向に対応してアンテナ１１の向きが自動的に算出されて、アンテナ１１の向きと放送信号の受信感度との対応関係を、再生時に再現することができる。
【００３５】
また、車両位置計算表示部５０によって得られた車両の位置に対応した地図情報が、電子地図出力手段６０から出力されて、この地図情報も移動情報とともに、放送信号に対応付けられて、データ記録部２０に記録される。
【００３６】
信号収録再生部１０は、データ記録部２０に情報を記録するだけでなく、データ記録部２０に対応付けられて記録された放送信号と移動情報とを、その対応付けを維持したままデータ記録部２０から読み出して、放送信号は、その受信したときの元の放送信号に変換した上で、被試験機（例えば、ＡＭ／ＦＭ受信機）２００に供給する。
【００３７】
一方、放送情報と対応付けられて記録されていた移動情報は、車両位置計算表示部５０に出力され、車両の位置、移動速度、移動方向、および必要に応じて所要時間（あるいは時刻）として表示される。
【００３８】
なお、放送情報と対応付けられて記録されていた移動情報には、この移動情報のうち位置に、地図情報が対応付けられていたため、データ記録部２０から読み出された移動情報における車両の位置は、対応する地図情報に重畳して表示され、地図上で車両の移動方向や速度を視覚的に再現することができ、直感的に理解し易くすることができる。
【００３９】
次に、本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００による、放送信号の収録時の作用について説明する。
【００４０】
まず、車両用信号記録再生装置１００は、フィールドテストにより放送信号を収録するために、車両に搭載されて、車両とともに放送信号の収録対象地域に移動する。
【００４１】
そして、その収録対象地域を車両で走行しつつ、信号収録再生部１０がアンテナ１１を介して受信した放送信号をデジタル化してデータ記録部２０に順次記録するが、このとき、放送信号の受信および記録と同期して、車両位置計算表示部５０が、車両の移動情報を取得および記録するように、信号収録再生部１０が収録開始信号を車両位置計算表示部５０に送信する。
【００４２】
収録開始信号を受けた車両位置計算表示部５０は、収録開始信号を受けたタイミングで、ＧＰＳ３１から出力された絶対位置を表す信号（絶対位置信号）、車速パルスセンサー４１から出力された車軸の回転角度を表す信号（回転角度信号）、ジャイロセンサー４２から出力された車両の回頭角速度を表す信号（回頭角速度信号）、加速度センサー４３から出力された車両の並進加速度を表す信号（並進加速度信号）、をそれぞれを取得し、さらに車両位置計算表示部５０に内蔵された時計により所要時間（あるいは時刻）を取得し、これらの得られた各信号に基づいて、車両の移動情報（位置、移動方向および移動速度並びに時刻）を算出する。
【００４３】
さらに、車両位置計算表示部５０は、これらの算出された車両の移動情報に対応する地図情報を、電子地図出力手段６０から出力させて取り込む。
【００４４】
そして、車両位置計算表示部５０は、これらの算出された車両の移動情報と地図情報を、放送信号のデータ記録部２０への記録と同期して、記録される放送信号と対応付けて、データ記録部２０に記録する。
【００４５】
以上の作用により、データ記録部２０には、フィールドテストによって受信した放送信号が、車両の移動情報および地図情報に対応付けられて記録される。
【００４６】
なお、信号収録再生部１０が放送信号の収録を終了するときは、信号収録再生部１０が収録終了信号を車両位置計算表示部５０に送信し、車両位置計算表示部５０は、収録終了信号を受けたタイミングで、車両の移動情報の取得とデータ記録部２０への記録を終了する。
【００４７】
また、ＧＰＳ３１によって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たしているときは、車両位置計算表示部５０は、ＧＰＳ３１によって得られた絶対位置信号と所要時間とに基づいて算出した位置、速度、移動方向等を、記録する移動情報として用いるが、ＧＰＳ３１によって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たさないときは、車両位置計算表示部５０は、ＧＰＳ３１によって得られた移動情報に代えて、上述した自立測位手段によって算出した位置、速度、移動方向等を、記録する移動情報として用いる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００によって収録された放送信号の再生時の作用について説明する。
【００４９】
放送信号の再生は、フィールドテストとは異なり、実験室等において、データ記録部２０に記録された放送信号を再生するベンチテストとして行われる。
【００５０】
まず、信号収録再生部１０が、被試験機２００のＲＦ入力端子に接続され、データ記録部２０に記録されている、デジタル化された放送信号を順次読み出し、Ｄ／Ａ変換して受信したときのアナログ信号に戻した上で、被試験機２００に出力する。
【００５１】
被試験機２００は、ＲＦ入力端子から入力されたこのアナログの放送信号を、アンテナ２１から直接受信したものとして検出し、しかも、その入力された放送信号は、フィールドテストでアンテナ１１を介して収録された放送信号であるから、ベンチテストでの試験であるにも拘わらず、被試験機２００をフィールドテストに供しているのと同じ試験として評価することができる。
【００５２】
ここで、信号収録再生部１０は、データ記録部２０からの放送信号の読出し、被試験機２００への出力と同期して、車両位置計算表示部５０に対して、この放送信号が受信、記録されたときに対応した車両の移動情報および地図情報をデータ記録部２０から読み出して表示するように、再生開始信号を車両位置計算表示部５０に送信する。
【００５３】
再生開始信号を受けた車両位置計算表示部５０は、データ記録部２０から車両の移動情報および地図情報を読み出して、移動情報は、例えば数値として表示し、また、この移動情報に対応した地図情報に、車両を表す自車マークなどの指標を重畳して表示する。
【００５４】
そして、これら車両位置計算表示部５０が車両の移動情報および地図情報を表示するに際しては、信号収録再生部１０による、対応する放送信号の出力と同期して行われる。
【００５５】
なお、信号収録再生部１０が放送信号の再生を終了するときは、信号収録再生部１０が再生終了信号を車両位置計算表示部５０に送信し、車両位置計算表示部５０は、再生終了信号を受けたタイミングで、車両の移動情報の、データ記録部２０からの読出しと表示を終了する。
【００５６】
このように、本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００によれば、被試験機２００に入力された放送信号がフィールドテストで収録されたときの、対応する移動情報（車両の移動方向に対応したアンテナ１１の向きを含む。）および地図情報が車両位置計算表示部５０に表示され、その移動情報に応じた、放送信号のフィールドテストにおける収録環境を、車両位置計算表示部５０の表示内容によって逐次把握しつつ、その放送信号が入力されたときの被試験機２００の挙動や性能を試験、評価することができる。
【００５７】
しかも、その表示される移動情報には、車両の位置だけでなく、車両の移動方向すなわちアンテナ１１の向きや車両の速度、加速度も含まれているため、収録環境を従来よりも精度よく再現した試験を行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００によれば、信号収録再生部１０が、放送信号の受信と移動情報の取得とを同期させることにより、放送信号と移動情報との対応付けを容易にすることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００によれば、放送信号と対応付けられて記録された車両の移動情報のうち車両の移動方向に基づいて、アンテナ１１の向きを特定することができ、これにより、アンテナ１１の向きと、収録された放送信号の受信状態との対応関係を、放送信号および移動情報の再生の際に、詳細に解析することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００によれば、移動情報を取得する移動情報取得手段として、ＧＰＳ３１だけでなく、車両の外部からの信号（ＧＰＳ３１からの電波信号）に頼らずに移動情報を検出することができる車速パルスセンサー４１、ジャイロセンサー４２および加速度センサー４３を含む自立測位手段を備えているため、ＧＰＳ３１によって測定された移動情報の精度が、予め設定された所定の精度を満たさないときは、自立測位手段により求められた移動情報が放送信号に対応付けられて記録され、これによって、ＧＰＳ３１による測定精度の低下によって、放送信号の収録環境の再現精度が低下するのを防止することができる。
【００６１】
なお、本実施形態に係る車両用信号記録再生装置１００は、構成のコンパクト化のために、放送信号の記録を行う信号記録部と放送信号の再生を行う信号再生部とが単一の信号収録再生部１０として構成されたものであるが、両部を別体の構成とした形態を採用することもできる。
【００６２】
また、信号収録再生部１０から車両位置計算表示部５０への記録開始／終了、再生開始／終了の各信号の伝達は、制御信号によって行われるものでなくてもよく、例えば、ソフト的なメッセージの交換によるものであってもよい。
【００６３】
なお、本実施形態に係る車両用信号記録出力装置１００は、放送信号と車両の移動情報とを対応付けて記録しているとともに、両者の再生の際に同期をとっているため、記録された放送信号と車両の移動情報とをデータベース化することで、信号収録再生部１０から車両位置計算表示部５０に対して、再生開始／終了の各信号を伝達する信号線を省くこともできる。
【００６４】
また、市販のカーナビゲーションシステムの構成に、信号収録再生部１０（アンテナ１１を含む）とデータ記録部２０とを接続することにより、本実施形態の車両用信号記録出力装置１００を構成することもでき、そのようにカーナビゲーションシステムを流用することにより、安価に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０    信号収録再生部（信号記録部、信号再生部）
１１    アンテナ
２０    データ記録部（記憶媒体）
３１    ＧＰＳ（全地球測位システム）
４１    車速パルスセンサー（自立測位手段）
４２    ジャイロセンサー（自立測位手段）
４３    加速度センサー（自立測位手段）
５０    車両位置計算表示部（全地球測位システム、自立測位手段）
６０    電子地図出力手段（地図情報出力手段）
１００  車両用信号記録再生装置
２００  被試験機
【図１】
2007094769.tif 000003